[发明专利]一种双频自解耦的MIMO天线对

说明书

本发明自解耦的双频天线对，适用于5G移动通信领域。包括：三块介质基板、一块系统金属地及四个镜像排列的天线单元。这四个天线对的物理尺寸相同，对称排列在垂直介质基板的外侧。每个天线单元的主体部分为简单紧凑的平面结构，由凹形辐射微带线、两个垂直辐射微带线以及一个电容元件组成。垂直微带线分别位于凹形辐射微带线的左右两侧。每个天线单元的馈电部分由I形馈电分支、过孔、馈电微带线以及馈电端口组成。I形馈电分支与馈电微带线间通过垂直介质基板内的过孔进行连接，馈电微带线由馈电端口进行馈电。同一侧两个天线单元中间增加一个公共的接地分支，用以提高天线间的隔离度。本天线对具有双频率的特性，可以工作在3.5GHz以及4.8GHz～5GHz频段。

技术领域：

本发明属于移动通信技术领域，涉及手机天线设计，特别涉及一种双频自解耦的MIMO天线对。

背景技术：

随着现代电子信息技术的快速发展和无线电设备应用的日益增多，对新型终端通信设备的设计要求也不断提高。天线作为无线通信终端设备中非常重要的前端部件，其性能直接影响整个通信系统的质量，而随着近些年来无线通信设备的增多，频谱资源日益紧张，单频段天线已不能满足无线通信需求。为解决这个问题，多频段天线应运而生。

由于天线尺寸的减小常常使天线的效率恶化，恶化的天线性能必然影响整个设备系统的性能。因此，随着终端设备小型化、多频化的要求越来越强烈，天线的设计就显得尤其重要。天线的小型化、多频化与较为优良的性能成为亟待解决的问题。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供的一种自解耦的双频天线对，通过将公共接地分支加入到两个天线单元间，可实现天线单元间的较高隔离度。同时，电容元件可以实现天线的双频特性。

本发明所采用的技术方案有：一种双频自解耦的MIMO天线对，包括水平介质基板和垂直介质基板，在所述水平介质基板的下表面印刷着系统金属地，所述垂直介质基板包括设置于水平介质基板相对侧壁上的两个，在其中一侧的垂直介质基板外侧焊接有第一天线单元和第二天线单元，在另一侧的垂直介质基板外侧焊接有第三天线单元和第四天线单元，所述第一天线单元由凹形辐射微带、第一垂直辐射微带、第二垂直辐射微带、电容元件、I形馈电分支、馈电微带线以及馈电端口组成，所述垂直介质基板上位于第一天线单元下方的位置形成有过孔，所述过孔位于I形馈电分支下方，所述凹形辐射微带带位于第一天线单元的顶部，第一垂直辐射微带、第二垂直辐射微带分别连接于凹形辐射微带左右两侧，且凹形辐射微带和第一垂直辐射微带、第二垂直辐射微带位于同一平面内，所述第一天线单元和第二天线单元之间存在有公共接地分支。

进一步地，所述第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元具有相同物理结构，尺寸均为9.4×7mm²。

进一步地，所述系统金属地的形状为矩形，所述第一天线单元和第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元、第一天线单元和第四天线单元、第二天线单元和第三天线单元均关于系统金属地的中心镜像对称。

进一步地，所述水平介质基板和垂直介质基板的厚度均为0.8mm，所述系统金属地距离水平介质基板长边的两侧各有1mm的间隙。

进一步地，所述电容元件位于凹形辐射微带内侧，尺寸为0.55×0.5mm²。

进一步地，所述I形馈电分支位于垂直介质基板外侧，所述I形馈电分支1e与馈电微带线1g通过过孔1f连接。

进一步地，所述第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元中I形馈电分支的尺寸均相同，宽均为0.9mm。

进一步地，所述凹形辐射微带与垂直介质基板在同一水平面，所述第一垂直辐射微带、第二垂直辐射微带的尺寸均为6.2×0.8mm²。

进一步地，所述公共接地分支焊接在垂直介质基板外侧，与第一天线单元和第二天线单元之间间隔0.15mm。